一种电池温控系统、新能源汽车及其设备技术方案

本实用新型专利技术涉及电池热管理领域，具体涉及一种电池温控系统、新能源汽车及其设备，包括有压缩机、节流器、外部换热器和内部换热器，压缩机、内部换热器、节流器和外部换热器通过管路连接；节流器连接在内部换热器和外部换热器之间；电池温控系统具有制冷模式和制热模式，制冷模式中，冷媒沿压缩机、外部换热器、节流器和内部换热器循环流动；制热模式中，冷媒沿压缩机、内部换热器、节流器和外部换热器循环流动。本方案使电池换热系统的结构更加简单，同时具有电池制冷和制热两种功能。时具有电池制冷和制热两种功能。时具有电池制冷和制热两种功能。

【技术实现步骤摘要】
一种电池温控系统、新能源汽车及其设备


[0001]本技术涉及电池热管理领域，具体涉及一种电池温控系统、新能源汽车及其设备。

技术介绍

[0002]电池是新能源汽车中的主要结构部件。电池具有一定的工作温度范围，电池工作时温度容易过高和过低，温度过高和过低均会影响电池的使用寿命和电池的性能。为此，电池的工作温度变高，需要对电池进行散热，电池的工作温度变低，需要对电池进行加热。
[0003]现目前对电池进行换热的系统主要有以下几种类型：1、直冷系统，2、低温散热器冷却系统，3、直接冷却水冷却系统，4、空冷、水冷混合冷却系统，5、直接空气冷却系统。
[0004]其中，直冷系统，包括冷凝器、压缩机和蒸发器，压缩机对制冷剂进行压缩，制冷剂经过冷凝器散热后流向蒸发器，制冷剂在蒸发器处进行吸热，从而完成对电池的冷却降温。
[0005]低温散热器冷却系统是电池的一个单独系统，由散热器、水泵和换热器组成。冷却水在换热器处对电池进行吸热，吸热之后通过水泵流向散热器，散热器将冷却水中的热量通过散热风扇进行散发。此系统有着冷却性能低、夏天水温高、应用受天气限制等缺点。
[0006]直接冷却水冷却系统，它是上述直冷系统和低温散热器冷却系统的结合，冷却水在换热器处对电池进行吸热降温，直冷系统中的制冷剂对低温散热器冷却系统中的散热器进行降温，散热器不再依靠散热风扇进行冷却。因此，直接冷却水冷却系统是对电池间接进行散热的系统。此系统零部件比直冷系统多、复杂，燃料经济性差且压缩机负荷高。
[0007]空冷、水冷混合冷却系统，它是在直接冷却水冷却系统的基础之上又添加了对冷却水进行空气冷却的结构，因此，空冷、水冷混合冷却系统对冷却水的冷却既包括制冷剂的冷却方式，又包括空气冷却的方式，此系统复杂、成本高、控制复杂且对可靠性要求高。同时它也是通过冷却水对电池进行冷却的系统。
[0008]直接空气冷却系统，它是利用上述直冷系统对驾驶舱进行降温，然后再将驾驶舱中的冷气吹向电池，从而实现了对电池的冷却降温。此系统并不是对所有类型的电芯都适合，且电池内部会有污染的风险。
[0009]综上，上述对电池的冷却系统具有以下缺点：1、上述所有的冷却系统均只有对电池的冷却功能，不具有加热功能。加热功能还需要依靠其他部件实现，例如加热器（内有加热棒）对水进行加热，水通过换热器再对电池进行加热，这样电池的加热和冷却的结构复杂。2、直接冷却水冷却系统，空冷、水冷混合冷却系统均为对电池进行间接冷却的方式，对电池的冷却效率低。

技术实现思路

[0010]本技术意在提供一种电池温控系统、新能源汽车及其设备，以使电池换热系统的结构更加简单，同时具有电池制冷和制热两种功能。
[0011]为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种电池温控系统，包括有压缩
机、节流器、外部换热器和内部换热器，压缩机、内部换热器、节流器和外部换热器通过管路连接；节流器连接在内部换热器和外部换热器之间；
[0012]电池温控系统具有制冷模式和制热模式，制冷模式中，冷媒沿压缩机、外部换热器、节流器和内部换热器循环流动；制热模式中，冷媒沿压缩机、内部换热器、节流器和外部换热器循环流动。
[0013]本方案的原理及优点是：本方案具有制冷和制热两种换热模式，通过改变冷媒在外部换热器、节流器和内部换热器之间的流动方向，实现了冷却和制热两种换热模式的切换，加热和冷却无需两种系统单独完成，制冷和制热两种系统合二为一，从而能够节省出更多的空间，使电池换热系统的结构更加简单，生产、安装成本更低。
[0014]优选的，作为一种改进，压缩机包括制冷压缩机和制热压缩机，制冷压缩机和制热压缩机并联设置，制冷压缩机和制热压缩机均连接在内部换热器和外部换热器之间。由此，制冷压缩机和制热压缩机分别工作而使冷媒具有不同的流动方向，当制冷时，制冷压缩机工作，使得冷媒沿压缩机、外部换热器、节流器和内部换热器循环流动；当制热时，冷媒沿压缩机、内部换热器、节流器和外部换热器循环流动。
[0015]优选的，作为一种改进，还包括四通换向阀，四通换向阀连接在压缩机、内部换热器和外部换热器之间。由此，通过四通换向阀实现了冷媒的流动方向的切换，完成制冷和制热的切换。这样无需分别设置制冷压缩机和制热压缩机，通过一个或者一组压缩机就能实现制冷和制热，结构简单。
[0016]优选的，作为一种改进，设有制冷主管路和制热主管路，制冷主管路和制热主管路均连接在内部换热器和外部换热器之间；制冷压缩机和制热压缩机分别位于制冷主管路和制热主管路中，制冷压缩机和制热压缩机二者不会干涉。由此，制冷主管路和制热主管路分别设置，制冷时，冷媒在制冷主管路中流动，制热时，冷媒在制热主管路中流动，制冷和制热采用的是不同的管路，管路没有共用部分。
[0017]优选的，作为一种改进，设有主管路、制冷分管路和制热分管路，主管路连接在内部换热器和外部换热器之间；制冷分管路和制热分管路并联在主管路上，制冷压缩机和制热压缩机分别位于制冷分管路和制热分管路中。由此，制冷压缩机和制热压缩机分别位于制冷分管路和制热分管路中，二者不会干涉。同时，主管路为制冷和制热时冷媒流动共用的管路部分，能够对管路进行简化，使电池温控系统结构简单。
[0018]优选的，作为一种改进，还包括驾驶室换热器，驾驶室换热器和内部换热器并联。由此，利用电池温控系统，驾驶室换热器能够对驾驶室内进行换热，对驾驶室内的温度进行控制。
[0019]优选的，作为一种改进，节流器上连接有换向组件。通过换向组件能够使得制冷和制热模式下流经节流器的方向均是正向方向，节流器工作不会受到冷媒流动方向切换的影响，保证节流器能够正常工作。
[0020]优选的，作为一种改进，换向组件包括第一换向阀和第二换向阀，第一换向阀连接在外部换热器和节流阀之间，第一换向阀和内部换热器之间连接有第一支管路，第二换向阀连接在内部换热器和节流阀之间，第二换向阀和外部换热器之间连接有第二支管路。由此，通过对第一换向阀和第二换向阀的控制，实现了在制冷和制热模式下流经节流器的冷媒方向均是正向。本方案内部换热器和电池箱体集成设置，是指内部换热器为电池箱体的
一部分，电池箱体的部分结构能够起到换热的作用，这样内部换热器既能够起到换热的作用，也能够起到电池箱体对电池进行限位的作用，由此电池箱体组装安装好之后无需再额外安装内部换热器，相比在电池箱体上额外安装内部换热器，省去了内部换热器额外安装的步骤，提高了生产效率。同时，电池箱体和内部换热器二者合二为一，相比内部换热器额外安装在电池箱体上，能够节省一部分空间，节省的空间可以安装更多的电池，从而能够提高电池的总体积。
[0021]另外，内部换热器和电池箱体集成设置，电池位于电池箱体中，内部换热器可以与电池直接接触进行热交换，从而完成换热过程，由于是直接换热，相比现有技术中的间接换热，能够减少换热过程中的热损失，提高换热的效率，同时相比间接换热，结构也会更加简单，可以节省出更多的空间以安装更多的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池温控系统，其特征在于：包括有压缩机、节流器、外部换热器和内部换热器，所述压缩机、内部换热器、节流器和外部换热器通过管路连接；所述节流器连接在内部换热器和外部换热器之间；电池温控系统具有制冷模式和制热模式，所述制冷模式中，冷媒沿压缩机、外部换热器、节流器和内部换热器循环流动；所述制热模式中，冷媒沿压缩机、内部换热器、节流器和外部换热器循环流动。2.根据权利要求1所述的一种电池温控系统，其特征在于：所述压缩机包括制冷压缩机和制热压缩机，所述制冷压缩机和制热压缩机并联设置，制冷压缩机和制热压缩机均连接在内部换热器和外部换热器之间。3.根据权利要求1所述的一种电池温控系统，其特征在于：还包括四通换向阀，所述四通换向阀连接在压缩机、内部换热器和外部换热器之间。4.根据权利要求2所述的一种电池温控系统，其特征在于：设有制冷主管路和制热主管路，所述制冷主管路和制热主管路均连接在内部换热器和外部换热器之间；制冷压缩机和制热压缩机分别位于制冷主管路和制热主管路中。5.根据权利要求2所述的一种电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：何峰，陈世远，
申请(专利权)人：重庆铝器时代科技有限公司，
类型：新型
国别省市：